Forskare vid University of Sussex, Imperial College London och Nanyang Technological University i Singapore har för första gången använt spelteori för att göra det möjligt för robotar att hjälpa människor på ett säkert och mångsidigt sätt.

Forskargruppen använde adaptiv kontroll och Nash jämviktsspelteori för att programmera en robot som kan förstå sin mänskliga användares beteende för att bättre kunna förutse deras rörelser och svara på dem.

Forskarna tror att genombrottet kan hjälpa robotar som kompletterar människor för sportträning, fysisk rehabilitering eller delad körning.

Huvudförfattare Dr. Yanan Li, Lektor i reglerteknik vid University of Sussex, sa:"Det är fortfarande mycket tidiga dagar i utvecklingen av robotar och för närvarande, de som används i en fungerande kapacitet är inte intuitiva nog att arbeta nära och säkert med mänskliga användare. Genom att göra det möjligt för roboten att identifiera mänskliga användares beteende och utnyttja spelteorin för att låta roboten reagera optimalt på dem, vi har utvecklat ett system där robotar kan arbeta tillsammans med människor som människor gör."

I en tidning som publicerades idag i Nature Machine Intelligence , forskarna beskriver hur de anpassade spelteorin för den fysiska interaktionen mellan en robot och en människa, och hur detta kan användas för att hjälpa en överlevande med nedsatt stroke att träna om sin motoriska kontroll.

Spelteori används ofta för att förstå hur ekonomiska aktörer bestämmer och interagerar med varandra för att maximera sin egen vinst. För att framgångsrikt tillämpa spelteori på interaktionen mellan en robot och dess mänskliga användare, forskarna var tvungna att övervinna problemet att roboten inte kan känna till människans avsikter. Forskarna var alltså tvungna att utveckla en metod som gör det möjligt för roboten att identifiera den mänskliga partnern samtidigt som den interagerar säkert och effektivt med deras rörelse.

Det reaktiva robotprogrammeringssystemet gör det möjligt för en robot att kontinuerligt lära sig den mänskliga användarens kontroll och anpassa sin egen kontroll på motsvarande sätt. Roboten kan förstå den mänskliga användarens agerande och sedan svara på och hjälpa dem att utföra uppgifter framgångsrikt och med minimal ansträngning.

Professor Etienne Burdet, Ordförande i Human Robotics vid Institutionen för bioteknik vid Imperial College London och senior författare till tidningen, tillade:"Spelteori har haft viktiga effekter inom ekonomin under det senaste århundradet och lett till flera Nobelpriser som Nashs. För att tillämpa det för interaktion mellan människa och robot, det var nödvändigt att förstå hur roboten kan identifiera den mänskliga användarens kontrollmål samtidigt för att smidigt interagera med dem."